Ученые нашли способы улучшить маниоку — «культуру неравенства», представленную на Goalkeepers
На мероприятии Goalkeepers Фонда Билла и Мелинды Гейтс ученый из Университета Иллинойса Аманда Де Соуза представила маниоку — культуру, которая поддерживает более 500 миллионов человек в Африке к югу от Сахары, но долгое время игнорировалась исследованиями.
«Для мелких фермеров маниока — это "резервная" культура, когда другие культуры не удаются. Особенно для женщин, которые составляют большинство мелких фермеров, маниока — это сберегательный счет», — сказала Де Соуза.
Международный проект RIPE (Realizing Increased Photosynthetic Efficiency), поддерживаемый Фондом Гейтс, стремится повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет улучшения фотосинтеза. В новом исследовании, опубликованном в New Phytologist, команда изучила факторы, ограничивающие фотосинтез у 11 популярных африканских сортов маниоки.
Ключевые ограничения фотосинтеза
При постоянном ярком свете фотосинтез маниоки ограничен на 80% двумя факторами:
При колеблющемся освещении (переход из тени на свет) основным ограничивающим фактором оказались не Rubisco, а устьица — микроскопические поры на листьях, которые медленно открываются, пропуская CO2.
«Маниока — первая культура, которую мы обнаружили, где устьица ограничивают фотосинтез во время световых переходов больше, чем Rubisco», — отметила Де Соуза.
Потенциал для улучшения
- Моделирование показало, что если устьица смогут открываться в 3 раза быстрее, маниока сможет фиксировать на 6% больше CO2 в день, а эффективность использования воды повысится на 16%.
- Также обнаружена большая вариативность между сортами: скорость перехода от тени к свету занимает от нескольких минут до 20 минут. Самый быстрый сорт фиксирует на 65% больше углекислого газа, чем самый медленный.
«Мы надеемся, что обнаруженная вариативность может быть использована для выявления новых признаков и возможностей повышения эффективности фотосинтеза и урожайного потенциала маниоки», — сказал директор RIPE Стивен Лонг.